CN112805610A - 平视显示器装置 - Google Patents

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麻野井祥明
渊田岳仁
高田胜则
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供一种在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下视觉辨认性优异、且耐热性优异的平视显示器装置(100)。本发明的平视显示器装置(100)具有：出射投影光的显示器(10)，该显示器包含显示单元(11)和带第1相位差层的偏振片(12)，该带第1相位差层的偏振片(12)位于该显示单元(11)的出射侧，且从该显示单元(11)侧起依次包含起偏镜和第1相位差层；反射投影光的至少1个反射器(20)；以及设置于反射器(20)的反射面的带第2相位差层的偏振片(50)，该带第2相位差层的偏振片(50)从该反射器(20)侧起依次包含起偏镜和第2相位差层，该第1相位差层及该第2相位差层的面内相位差Re(550)分别为100nm～200nm。

Description

平视显示器装置
技术领域
本发明涉及一种平视显示器装置。
背景技术
车辆的驾驶员在通过挡风玻璃注视前方的同时，一边观察仪表盘上的仪表类一边实施驾驶。即，视线在前方和下方的仪表类移动。如果可以在观察前方的状态下直接观察仪表类，则可期待不移动视线而提高驾驶性(最终是安全性)。从该想法出发已开发了平视显示器装置，并已供于实际使用。在平视显示器装置中，为了防止尘埃等异物进入收纳有光学系统的壳体内，可设置覆盖光路的开口部的盖构件。进一步，为了防止壳体内的高温化(具体而言，为了防止阳光的入射)，有时在上述盖构件上贴合偏振片(例如，专利文献1)。然而，这样的平视显示器装置在驾驶员佩戴偏光太阳镜的情况下存在其视觉辨认性显著降低(最差的情况会导致黑视)的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-70504号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是为了解决上述现有的问题而完成的，目的在于提供在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下视觉辨认性优异的平视显示器装置。
解决问题的方法
本发明的平视显示器装置具有：出射投影光的显示器，该显示器包含显示单元和带第1相位差层的偏振片，该带第1相位差层的偏振片位于该显示单元的出射侧、且从该显示单元侧起依次包含起偏镜和第1相位差层；反射该投影光的至少1个反射器；以及设置于该反射器的反射面的带第2相位差层的偏振片，该带第2相位差层的偏振片从该反射器侧起依次包含起偏镜和第2相位差层，其中，该第1相位差层及该第2相位差层的面内相位差Re(550)分别为100nm～200nm。
在一个实施方式中，上述起偏镜包含下述式(1)表示的芳香族双偶氮化合物，
[化学式1]
Figure BDA0003005267240000021
式(1)中，Q1表示取代或未取代的芳基，Q2表示取代或未取代的亚芳基，R1分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的苯基，M表示抗衡离子，m为0～2的整数，n为0～6的整数，其中，m及n中的至少一者不为0，1≤m+n≤6，在m为2的情况下，各个R1任选相同或不同。
在一个实施方式中，上述起偏镜的厚度为100nm～1000nm。
在一个实施方式中，上述反射器中的至少1个为冷镜，上述带第2相位差层的偏振片被设置于该冷镜的反射面。
发明的效果
根据本发明的实施方式，通过在平视显示器装置中，在显示器的出射侧配置从显示器的显示单元侧起依次包含起偏镜和第1相位差层的带第1相位差层的偏振片，并且在反射器的反射面配置从反射器侧起依次包含起偏镜和第2相位差层的带第2相位差层的偏振片，可以实现在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下视觉辨认性优异的平视显示器装置。
附图说明
图1是对本发明的一个实施方式的平视显示器装置进行说明的局部剖面示意图。
图2是对本发明的另一实施方式的平视显示器装置进行说明的局部剖面示意图。
图3是对可用于本发明的平视显示器装置的带第1相位差层的偏振片的一例进行说明的剖面示意图。
图4是对可用于本发明的平视显示器装置的带第2相位差层的偏振片的一例进行说明的剖面示意图。
图5是对本发明的平视显示器装置中的投影光与挡风玻璃的关系进行说明的概要图。
符号说明
10 显示器
11 显示单元
12 带第1相位差层的偏振片
20 反射器
30 箱体
40 盖构件
50 带第2相位差层的偏振片
100 平视显示器装置
101 平视显示器装置
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
A.平视显示器装置的整体构成
图1是对本发明的一个实施方式的平视显示器装置进行说明的局部剖面示意图。平视显示器装置100具有：包含显示单元11和带第1相位差层的偏振片12、出射投影光的显示器10；反射投影光的至少1个反射器(在图示例中为1个反射器)20；以及设置于反射器20的反射面的带第2相位差层的偏振片50。平视显示器装置100代表性地进一步具有：具有开口部32、且将显示器10及反射器20收纳于内部的箱体30；和覆盖开口部32的盖构件40。
在图1的实施方式中设置有1个反射器20，但也可以如图2所示的平视显示器装置101那样设置有2个反射器20、22。在该情况下，带第2相位差层的偏振片50可以被设置于反射器22的反射面。通常，反射器的反射面的面积比盖构件的面积(代表性地为200cm2～1000cm2)小。因此，在将带第2相位差层的偏振片50设置于反射器(特别是反射器22)的情况下，例如与将带相位差层的偏振片设置于盖构件的情况相比，可以减小所使用的带相位差层的偏振片的尺寸(面积)，可以有助于成本降低。在反射器22设置带第2相位差层的偏振片50的情况下，带第2相位差层的偏振片50的面积优选为25cm2～200cm2。
作为显示器10，可采用任意适当的构成。作为显示器的代表例，可举出液晶显示装置。因此，作为显示单元11，可举出液晶单元。作为液晶单元的构成(例如，驱动模式)，可采用任意适当的构成。
在本发明的实施方式中，显示器10如上所述，包含显示单元11和带第1相位差层的偏振片12。带第1相位差层的偏振片12代表性地通过粘合剂而被贴合在了显示单元11的出射侧。带第1相位差层的偏振片12如图3所示，从显示单元11侧起依次包含起偏镜124和第1相位差层126。如图示例所示，带第1相位差层的偏振片12也可以根据需要在起偏镜124的显示单元11侧包含基材122。在本发明的实施方式中，第1相位差层126的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。如果第1相位差层的面内相位差在这样的范围，则通过将第1相位差层的慢轴与起偏镜的吸收轴的角度设定为给定的角度(在后面叙述)，从而具有将来自显示器的出射光转换成圆偏振光或椭圆偏振光的功能。这样的出射光(圆偏振光或椭圆偏振光)通过后面叙述的带第2相位差层的偏振片被转换成直线偏振光。进一步，上述直线偏振光被反射器20(或反射器22)反射，通过带第2相位差层的偏振片再次被转换成圆偏振光并从平视显示器装置出射。本发明的平视显示器装置通过具有带第1相位差层的偏振片和带第2相位差层的偏振片，从而能够以高亮度出射圆偏振光，其结果，如后面所述那样，能够实现在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下的优异的视觉辨认性。关于带第1相位差层的偏振片的详细情况，与带第2相位差层的偏振片一起在后面的C项中叙述。需要说明的是，在本说明书中，“Re(λ)”是在23℃下利用波长λnm的光测定的膜的面内相位差。因此，“Re(550)”是在23℃下利用波长550nm的光测定的膜的面内相位差。将膜的厚度设为d(nm)时，Re(λ)可通过式：Re＝(nx－ny)×d求出。这里，“nx”是面内的折射率达到最大时的方向(即，慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即，快轴方向)的折射率。
作为反射器20(以及在存在的情况下的反射器22)，可采用任意适当的构成。反射器20例如具有镜部和在箱体30的给定位置保持该镜部的镜架。镜部可以是平面镜，也可以是凹面镜。在图示例中采用了凹面镜。通过使用凹面镜，可以将投影的影像放大显示。凹面镜的曲率半径可根据目的、要投影的影像的大小等而适当设定。在设置反射器22的情况下，反射器22可以是例如仅透射红外线且反射可见光及紫外线的平面镜(冷镜)。
箱体30是具有能够收纳显示器10及反射器20、22的内部空间的箱状的构件。箱体30代表性地具有开口部32，经由该开口部32，从显示器10出射的投影光被放出至箱体30的外部。箱体30可以由任意适当的材料构成。作为优选的构成材料，可举出不易因阳光的照射而升温且容易成形的材料。作为这样的材料的具体例，可列举丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、氨基甲酸酯类树脂、聚烯烃类树脂、氟类树脂、苯氧基类树脂。箱体30可以被组装于汽车的一部分，也可以是与汽车独立的构件。例如，也可以将汽车的仪表板作为箱体使用。
盖构件40是以使垃圾无法进入箱体30内部的方式覆盖箱体30的开口部32的板状的构件。盖构件40代表性地是透明的，从反射器20反射的投影光透过盖构件40而被放出至箱体30的外部。关于盖构件的详细情况，在后面B项中叙述。
在本发明的实施方式中，带第2相位差层的偏振片50经由粘合剂被贴合于反射器20(反射器22)的反射面。带第2相位差层的偏振片50如图4所示，从反射器侧起依次包含起偏镜54和第2相位差层56。如图示例所示，根据需要，带第2相位差层的偏振片50也可以在起偏镜54的反射器侧包含基材52。在本发明的实施方式中，第2相位差层56的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。如果第2相位差层的面内相位差在这样的范围，则通过将第2相位差层的慢轴与起偏镜的吸收轴的角度设定为给定的角度(后面叙述：尤其优选为45°左右)，从而具有将直线偏振光转换成圆偏振光或椭圆偏振光的功能、或者将圆偏振光或椭圆偏振光转换成直线偏振光的功能。其结果，可以将从显示器(液晶显示装置)出射的投影光(圆偏振光或椭圆偏振光)良好地转换成直线偏振光并入射至反射器，进而，可以将被反射器的反射面反射的直线偏振光再次转换成圆偏振光并从平视显示器装置出射。由此，可以实现在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下的优异的视觉辨认性。关于带第2相位差层的偏振片的详细情况，与带第1相位差层的偏振片一起在后面C项中叙述。
在本发明的实施方式中，代表性地，带第1相位差层的偏振片和带第2相位差层的偏振片以各自的起偏镜的吸收轴实质上平行的方式配置。进一步，代表性地，带第1相位差层的偏振片和带第2相位差层的偏振片以各自的相位差层的慢轴实质上正交的方式配置。通过将带第1相位差层的偏振片与带第2相位差层的偏振片以成为这样的轴角度的方式配置，可以使由2个带相位差层的偏振片得到的直线偏振光与圆偏振光或椭圆偏振光的相互转换功能变得充分。需要说明的是，在本说明书中，“实质上平行”及“大致平行”的表述包括2个方向所成的角度为0°±7°的情况，优选为0°±5°、进一步优选为0°±3°。“实质上正交”及“大致正交”的表现包括2个方向所成的角度为90°±7°的情况，优选为90°±5°、进一步优选为90°±3°。进一步，在本说明书中，简称为“正交”或“平行”时，可包括实质上正交或实质上平行的状态。
在本发明的实施方式中，如图5所示，是以经由开口部32从箱体30出射的投影光相对于挡风玻璃60的反射角α为30°以下或40°以上的方式构成的。如果是这样的构成，则可以通过与上述带相位差层的偏振片的效果的协同性的效果而实现在隔着偏光太阳镜进行视觉辨认的情况下视觉辨认性优异、且耐热性优异的平视显示器装置。反射角α优选为2°～25°或45°～89°、更优选为5°～20°或55°～85°。反射角α可以通过调整反射器20的角度来控制。具体而言，只要使镜架为能够调整角度的构成即可。镜架例如具有：在镜部的背面连接其周面的轴、和与轴的端部连接的控制部。镜部的角度追随轴的旋转而变化，因此，通过利用控制部控制轴的旋转，可以间接地调整镜部的角度。代表性地，镜部的角度可以根据挡风玻璃的形状而调整。
关于平视显示器装置的详细的构成，可采用本领域惯用的任意适当的构成，因此省略详细的说明。以下，对盖构件及带相位差层的偏振片具体地进行说明。
B.盖构件
盖构件40如上所述，代表性地是透明的。在本说明书中，“透明”是指，使波长360nm～830nm的可见光透过的性质。透明包括：实质上不吸收可见光而使可见光区的全部波长的光透过的情况(无色透明)、以及吸收可见光区的部分波长的光、且使该波长以外的光透过的情况(有色透明)。盖构件40优选为无色透明。盖构件的全光线透过率优选为50％以上、更优选为70％以上、进一步优选为90％以上。全光线透过率是基于JIS K7375测定的值。
盖构件的表面形状可以根据开口部32的形状而适当地设计。例如，盖构件的覆盖开口部的部分可以仅由平面或仅由曲面构成，覆盖开口部的部分也可以由多个平面和/或多个曲面构成。代表性地，盖构件的表面形状仅由平面或仅由曲面构成。在图示例中，使用的是覆盖开口部的部分仅由曲面构成的盖构件。
盖构件的厚度例如可以为10μm～1000μm。盖构件过厚时，投影光的透射率降低(投影光的光损失变多)，进而存在成为产生重影的一个原因的隐患。盖构件过薄时，机械强度变多不充分，存在包覆功能变多不充分的隐患。
盖构件可以由任意适当的透明材料制成。作为代表例，可列举树脂、玻璃。作为树脂的具体例，可列举：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等酯类树脂；二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等纤维素类树脂；双酚A类聚碳酸酯等聚碳酸酯类树脂；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂、内酯改性丙烯酸树脂等丙烯酸类树脂；聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类树脂；聚乙烯、聚丙烯、具有环状结构或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等烯烃类树脂；氯乙烯类树脂；芳香族聚酰胺等酰胺类树脂；酰亚胺类树脂；砜类树脂；聚醚砜类树脂；聚醚醚酮类树脂、聚苯硫醚类树脂；乙烯醇类树脂；偏氯乙烯类树脂；乙烯醇缩丁醛类树脂；聚芳酯类树脂；聚甲醛类树脂；环氧类树脂。这些树脂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
C.带第1相位差层的偏振片及带第2相位差层的偏振片
关于带第1相位差层的偏振片及带第2相位差层的偏振片各自的构成要素(代表性地，起偏镜124及54、第1相位差层126及第2相位差层56、基材122及52)，可适用同样的说明，因此，除了需要区别记载的情况以外，统一进行说明。需要说明的是，例如起偏镜124及54分别任选相同或不同。关于第1相位差层56及第2相位差层126、以及基材122及52也同样。
C-1.起偏镜
作为起偏镜，可采用任意适当的起偏镜。作为代表例，可列举碘类起偏镜及溶致液晶起偏镜。
形成碘类起偏镜的树脂膜可以是单层的树脂膜，也可以使用两层以上的层叠体制作。
作为由单层的树脂膜构成的起偏镜的具体例，可列举：对聚乙烯醇(PVA)类树脂膜、部分缩甲醛化PVA类树脂膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘、二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而得到的起偏镜；PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类取向膜等。由于光学特性优异，因此可优选使用用碘对PVA类树脂膜进行染色并对其进行单向拉伸而得到的起偏镜。
上述利用碘的染色可通过例如将PVA类树脂膜浸渍于碘水溶液而进行。上述单向拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以边染色边进行。另外，还可以在拉伸后进行染色。根据需要，可以对PVA类树脂膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA类树脂膜浸渍于水中进行水洗，不仅可以洗去PVA类树脂膜表面的污垢、抗粘连剂，还可以使PVA类树脂膜溶胀从而防止染色不均等。
作为使用层叠体得到的起偏镜的具体例，可列举使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA类树脂层(PVA类树脂膜)的层叠体、或者使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的起偏镜。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的起偏镜可以通过下述方法制作：例如，将PVA类树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥而在树脂基材上形成PVA类树脂层，得到树脂基材与PVA类树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸及染色，将PVA类树脂层制成起偏镜。在本实施方式中，拉伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中进行拉伸。此外，拉伸根据需要可进一步包括在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如，95℃以上)下进行气体氛围中拉伸。得到的树脂基材/起偏镜的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为起偏镜的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/起偏镜的层叠体剥离，在该剥离面上层叠相应于目的的任意适当的保护层而使用。这样的起偏镜的制造方法的详细情况记载于例如日本特开2012-73580号公报中。可将该公报的全部记载作为参考引用至本说明书中。
溶致液晶起偏镜的耐热性优异，因此作为其结果，可以进一步提高平视显示器装置的耐热性。溶致液晶起偏镜例如包含下述式(1)表示的芳香族双偶氮化合物，
[化学式2]
Figure BDA0003005267240000081
式(1)中，Q1表示取代或未取代的芳基，Q2表示取代或未取代的亚芳基，R1分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的苯基，M表示抗衡离子，m为0～2的整数，n为0～6的整数，其中，m及n中的至少一者不为0，1≤m+n≤6，在m为2的情况下，各个R1任选相同或不同。
式(1)中示出的OH、(NHR1)m及(SO3M)n分别可以键合于萘环的7个取代部位中的任意部位。
式(1)的萘基与偶氮基(-N＝N-)的键合位置没有特别限定。优选萘基与偶氮基在萘基的1位或2位键合。
在式(1)的R1的烷基、乙酰基、苯甲酰基、或苯基具有取代基的情况下，作为该取代基，可列举在下述芳基或亚芳基中示例出的取代基。R1优选为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙酰基，更优选为氢原子。作为取代或未取代的烷基，可列举取代或未取代的碳原子数1～6的烷基。
式(1)的M(抗衡离子)可优选列举：氢离子；Li、Na、K、Cs等碱金属离子；Ca、Sr、Ba等碱土金属离子；其它金属离子；任选被烷基或羟烷基取代的铵离子；有机胺的盐等。作为金属离子，可列举例如：Ni+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Al3+、Pd2+、Cd2+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Ce3+。作为有机胺，可列举碳原子数1～6的烷基胺、具有羟基的碳原子数1～6的烷基胺、具有羧基的碳原子数1～6的烷基胺等。在式(1)中，存在2个以上SO3M时，各个M任选相同或不同。另外，在式(1)中，在SO3M的M为2价以上的阳离子的情况下，可以与相邻的其它偶氮类化合物的SO3 -结合而形成超分子聚集体。
式(1)的m优选为1。另外，通式(1)的n优选为1或2。
作为式(1)的萘基的具体例，可列举下述的式(a)～式(l)表示的萘基。式(a)～式(l)的R1及M如在式(1)中所说明的那样。
[化学式3]
Figure BDA0003005267240000101
式(1)中，Q1表示的芳基除苯基以外，还可列举萘基等这样的稠合有2个以上苯环的稠合基团。Q2表示的亚芳基除亚苯基以外，还可列举亚萘基等这样的稠合有2个以上苯环的稠合基团。
Q1的芳基或Q2的亚芳基分别可以具有取代基，也可以不具有取代基。在上述芳基或亚芳基为取代或未取代的任意情况下，具有极性基团的式(1)的芳香族双偶氮化合物在水性溶剂中的溶解性均优异。
在上述芳基或亚芳基具有取代基的情况下，作为该取代基，可列举例如：碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数1～6的烷基氨基、苯基氨基、碳原子数1～6的酰基氨基、二羟丙基等碳原子数1～6的羟烷基、COOM基等羧基、SO3M基等磺酸基、羟基、氰基、硝基、氨基、卤素基团等。优选上述取代基为选自碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数1～6的羟烷基、羧基、磺酸基、及硝基中的1种。具有这样的取代基的芳香族双偶氮化合物的水溶性特别优异。上述芳基或亚芳基可以被这些取代基中的1种取代，也可以被2种以上取代。另外，取代基可以以任意的比率进行取代。
式(1)的Q1优选为取代或未取代的苯基，更优选为具有上述取代基的苯基。Q2优选为取代或未取代的亚萘基，更优选为具有上述取代基的亚萘基，特别优选为具有上述取代基的1,4-亚萘基。
式(1)的Q1为取代或未取代的苯基、且Q2为取代或未取代的1,4-亚萘基的芳香族双偶氮类化合物由下述式(2)表示。
[化学式4]
Figure BDA0003005267240000111
式(2)中，R1、M、m及n如上述式(1)中所说明的那样。式(2)中，A及B表示取代基，a及b表示其取代数。A及B分别独立地表示碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数1～6的烷基氨基、苯基氨基、碳原子数1～6的酰基氨基、二羟基丙基等碳原子数1～6的羟烷基、COOM基等羧基、SO3M基等磺酸基、羟基、氰基、硝基、氨基、卤素基团。a为0～5的整数，b表示0～4的整数。其中，a及b中的至少一者不为0。在a为2以上的情况下，取代基A任选相同或不同。在b为2以上的情况下，取代基B任选相同或不同。
在式(2)中所含的芳香族双偶氮化合物中，优选下述式(3)表示的芳香族双偶氮化合物。对于式(3)的芳香族双偶氮化合物而言，取代基A以偶氮基(-N＝N-)为基准在对位键合。此外，对于式(3)的芳香族双偶氮化合物而言，其萘基的OH基键合于与偶氮基相邻的位置(邻位)。如果使用这样的式(3)的芳香族双偶氮化合物，则可以容易地形成不易因加热而收缩的起偏镜。
[化学式5]
Figure BDA0003005267240000112
式(3)中，R1、M、m及n如上述式(1)中所说明，A如上述式(2)中所说明。式(3)中，p表示0～4的整数。p优选为1或2、更优选为1。
上述式(1)～(3)表示的芳香族双偶氮化合物可以根据例如细田丰著“理论制造染料化学(5版)”(昭和43年7月15日技报堂发行、135页～152页)来合成。例如，式(3)的芳香族双偶氮化合物可以如下所述地合成：使苯胺衍生物与萘磺酸衍生物进行重氮化及偶联反应，得到单偶氮化合物，然后将该单偶氮化合物进行重氮化，进一步与1-氨基-8-萘酚磺酸衍生物进行偶联反应。
溶致液晶起偏镜例如可以通过包括下述的工序B及工序C的方法来制造。根据需要，可以在工序B之前进行工序A，也可以在工序C之后进行工序D。
工序A：对基材的表面实施取向处理的工序。
工序B：在基材的表面涂布含有上述式(1)表示的芳香族双偶氮化合物的涂敷液而形成涂膜的工序。
工序C：使涂膜干燥而形成作为干燥涂膜的起偏镜的工序。
工序D：对工序C中得到的起偏镜的表面实施耐水化处理的工序。
(工序A)
工序A是通过对基材的表面进行取向处理而对基材的表面赋予取向约束力的工序。在使用预先具有取向约束力的基材的情况下，不需要实施工序A。作为取向约束力的赋予方法，可列举例如：(a)对基材的表面进行摩擦处理的方法；(b)在膜的表面形成聚酰亚胺等膜，对该膜的表面进行摩擦处理而形成取向膜的方法；(c)在膜的表面形成由光反应性化合物形成的膜，对该膜进行光照而形成取向膜的方法。需要说明的是，在利用(b)及(c)的方法的情况下，可制作在基材与起偏镜之间具有取向膜的带相位差层的偏振片。基材可以直接使用(在该情况下，基材可以作为起偏镜的保护层发挥功能)，也可以将基材剥离后在该剥离面设置任意适当的保护膜。
(工序B)
工序B是使用涂敷液形成涂膜的工序。涂敷液包含上述芳香族双偶氮化合物、和使芳香族双偶氮化合物溶解或分散的溶剂。涂敷液可通过在溶剂中溶解或分散芳香族双偶氮化合物而得到。需要说明的是，根据需要，也可以在溶剂中添加上述芳香族双偶氮化合物以外的其它聚合物、和/或添加剂等。
使芳香族双偶氮化合物溶解或分散的溶剂可以使用任意适当的溶剂。优选为水性溶剂。作为水性溶剂，可列举水、亲水性溶剂、水与亲水性溶剂的混合溶剂等。亲水性溶剂是基本均匀地溶解于水的溶剂。作为亲水性溶剂，可列举例如：甲醇、异丙醇等醇类；乙二醇等二醇类；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类；丙酮、甲乙酮等酮类；乙酸乙酯等酯类。上述水性溶剂可优选使用水、或水与亲水性溶剂的混合溶剂。
上述式(1)表示的芳香族双偶氮化合物是具有溶致液晶性的有机化合物。因此，涂敷液会通过改变液温、芳香族双偶氮化合物的浓度等而显示出溶致液晶相。溶致液晶相通过芳香族双偶氮化合物在液体中形成超分子聚集体而生成。溶致液晶相可以根据用偏光显微镜观察到的光学图案来确认、识别。需要说明的是，超分子聚集体是多个芳香族双偶氮化合物通过氢键等键合而形成的1个大的复合体。
涂敷液中的芳香族双偶氮化合物的浓度优选以使其显示出液晶相的方式制备。涂敷液中的芳香族双偶氮化合物的浓度通常为0.05重量％～50重量％，优选为0.5重量％～40重量％、更优选为1重量％～10重量％。另外，涂敷液可调整为适当的pH。涂敷液的pH优选为2～10左右、更优选为6～8左右。此外，涂敷液的温度优选调整为10℃～40℃、更优选调整为15℃～30℃。
通过将涂敷液涂布于基材上而形成涂膜。在涂膜内，芳香族双偶氮化合物由于基材的取向约束力而沿着给定的方向取向。作为涂敷液的涂布方法，可采用使用了任意适当的涂布器的涂布方法。作为涂布器，可列举例如：线棒涂布器、辊涂机、旋涂机、缺角轮涂布机、凹版涂布机、气刀涂布机、模涂机。
(工序C)
工序C是形成作为干燥涂膜的起偏镜的工序。通过在基材上形成作为干燥涂膜的起偏镜，可得到具有基材和起偏镜的偏振片。
通过将工序B中得到的涂膜干燥，可使涂膜中所含的溶剂挥发，从而形成含有固态的芳香族双偶氮化合物的干燥涂膜(溶致液晶起偏镜)。在起偏镜的内部，芳香族双偶氮化合物保持为形成了超分子聚集体的状态而使其取向被固定。作为涂膜的干燥方法，可列举例如自然干燥、强制性的干燥。作为强制性的干燥，可列举例如：减压干燥、加热干燥、减压加热干燥。可优选采用自然干燥。涂膜的干燥时间可以根据干燥温度、溶剂的种类而适当设定。例如，在自然干燥的情况下，干燥时间优选为1秒钟～120分钟、更优选为10秒钟～5分钟。干燥温度优选为10℃～100℃、更优选为10℃～90℃、特别优选为10℃～80℃。需要说明的是，干燥温度不是涂膜的表面、内部的温度，而是表示将涂膜干燥的气体氛围的温度。
(工序D)
工序D是通过使起偏镜接触耐水化处理液而对起偏镜赋予耐水性的工序。作为使起偏镜接触耐水化处理液的方法，可采用任意适当的方法。作为接触方法，可列举：(a)在起偏镜的表面涂布耐水化处理液；(b)将偏振片(起偏镜)浸渍于盛满耐水化处理液的浴中；(c)使偏振片(起偏镜)在盛满耐水化处理液的浴中通过等方法。上述(a)的耐水化处理液的涂布可以利用任意适当的涂布、或喷射等进行。
耐水化处理液可以使用任意适当的液体。耐水化处理液例如含有：具有使有机色素交联的功能的交联剂、和使该交联剂溶解或分散的溶剂。作为交联剂，可举出例如有机氮化合物。作为溶剂，可举出例如水性溶剂。作为有机氮化合物，可优选使用其分子中具有2个以上阳离子性基团(优选为含有氮原子的阳离子性基团)的非环式的有机氮化合物等。作为非环式的有机氮化合物(非环式的脂肪族氮化合物)，可列举例如：亚烷基二胺等脂肪族二胺或其盐；亚烷基三胺等脂肪族三胺或其盐；亚烷基四胺等脂肪族四胺或其盐；亚烷基五胺等脂肪族五胺或其盐；亚烷基醚二胺等脂肪族醚二胺或其盐等。作为水性溶剂，可使用关于上述工序B而进行了说明的水性溶剂。
耐水化处理液中的交联剂的浓度优选为1质量％～50质量％、进一步优选为5质量％～30质量％。如果使起偏镜接触耐水化处理液，则起偏镜的内部的有机色素会通过交联剂而交联。通过交联，可得到耐水性及机械强度优异的起偏镜。
碘类起偏镜的厚度优选为15μm以下、更优选为13μm以下、进一步优选为10μm、特别优选为8μm以下。起偏镜的厚度的下限在一个实施方式中为2μm，在另一实施方式中为3μm。溶致液晶起偏镜的厚度优选为1000nm以下、更优选为700nm以下、特别优选为500nm以下。溶致液晶起偏镜的厚度的下限优选为100nm、更优选为200nm、特别优选为300nm。如果起偏镜的厚度在这样的范围，可以使投影光从箱体良好地放出。
起偏镜优选在波长380nm～780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。起偏镜的单体透射率优选为35.0％～50.0％、更优选为40.0％～45.0％。
起偏镜的偏光度如上所述，为88％以上、优选为89％以上、进一步优选为90％以上。
C-2.相位差层
相位差层如上所述，具有将直线偏振光转换成圆偏振光或椭圆偏振光的功能、或者将圆偏振光或椭圆偏振光转换成直线偏振光的功能。对于相位差层而言，代表性地，折射率特性显示出nx＞ny的关系。相位差层的面内相位差Re(550)如上所述，为100nm～200nm、优选为110nm～170nm、更优选为130nm～150nm。如果面内相位差为如上所述的范围，则能够以优异的生产性及合适的成本得到具有适当的椭圆偏光性能的相位差膜。其结果，能够以优异的生产性及合适的成本得到即使在隔着偏光太阳镜等偏光镜片来视觉辨认显示画面的情况下也能够确保良好的视觉辨认性的带相位差层的偏振片(其结果为平视显示器装置)。
相位差层只要具有nx＞ny的关系，即会显示出任意适当的折射率椭圆体。优选相位差层的折射率椭圆体显示出nx＞ny≥nz的关系。相位差层的Nz系数优选为1～2、更优选为1～1.5、进一步优选为1～1.3。Nz系数可根据式：Rth(λ)/Re(λ)而计算。Re(λ)如上所述。“Rth(λ)”是在23℃下利用波长λnm的光测定的膜的厚度方向的相位差。将膜的厚度设为d(nm)时，可根据式：Rth＝(nx－nz)×d求出Rth(λ)。“nz”是厚度方向的折射率。
起偏镜和相位差层以使起偏镜的吸收轴与相位差层的慢轴成给定角度的方式层叠在一起。起偏镜的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度优选为35°～55°、更优选为38°～52°、进一步优选为40°～50°、特别优选为42°～48°，尤其优选为45°附近。通过将第1相位差层以这样的轴关系配置于比起偏镜更靠近出射侧(与显示单元相反的一侧)、并且将第2相位差层以这样的轴关系配置于比起偏镜更靠近显示器侧(与反射器相反的一侧)，可以实现即使在隔着偏光太阳镜等偏光镜片来视觉辨认显示画面的情况下也能够确保良好的视觉辨认性的平视显示器装置。
相位差层由可满足如上所述的光学特性的任意适当的相位差膜构成。作为形成相位差膜的树脂的代表例，可列举：环状烯烃类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚醚类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂。在相位差层由显示出负色散波长特性的树脂膜构成的情况下，可适宜使用聚碳酸酯类树脂，在相位差层由显示出平坦的波长色散特性的树脂膜构成的情况下，可适宜使用环状烯烃类树脂。
环状烯烃类树脂是将环状烯烃作为聚合单元进行聚合而得到的树脂的总称，可列举例如：日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中记载的树脂。作为具体例，可列举环状烯烃的开环聚合物(共聚物)、环状烯烃的加聚物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物(代表性地，无规共聚物)、以及用不饱和羧酸、其衍生物对这些聚合物进行改性而得到的接枝改性物、以及它们的氢化物。
作为聚碳酸酯树脂，只要能得到本发明的效果，就可以使用任意适当的聚碳酸酯树脂。优选聚碳酸酯树脂含有：源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自选自脂环式二醇、脂环式二甲醇、二、三或聚乙二醇及亚烷基二醇或螺二醇中的至少1种二羟基化合物的结构单元。优选聚碳酸酯树脂含有：源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自脂环式二甲醇的结构单元和/或源自二、三或聚乙二醇的结构单元，进一步优选含有源自芴类二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇类二羟基化合物的结构单元、以及源自二、三或聚乙二醇的结构单元。根据需要，聚碳酸酯树脂也可以含有源自其它二羟基化合物的结构单元。需要说明的是，可适宜用于本发明的聚碳酸酯树脂的详细情况记载于例如日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报，将该记载作为参考援引至本说明书中。
作为纤维素类树脂的具体例，可列举(二、三)乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸苯二甲酸纤维素、苯二甲酸纤维素。
相位差层(相位差膜)代表性地可通过将由如上所述的树脂形成的树脂膜沿至少一个方向进行拉伸而制作。
作为树脂膜的形成方法，可采用任意适当的方法。可列举例如：熔融挤出法(例如，T型模成形法)、浇铸涂敷法(例如，流延法)、压延成形法、热压法、共挤出法、共熔融法、多层挤出、吹胀成形法等。优选利用T型模成形法、流延法及吹胀成形法。
树脂膜的厚度(未拉伸膜)的厚度可以根据期望的光学特性、后面叙述的拉伸条件等而设定为任意适当的值。优选为50μm～300μm、更优选为80μm～250μm。
上述拉伸可采用任意适当的拉伸方法、拉伸条件(例如，拉伸温度、拉伸倍率、拉伸方向)。具体而言，可以单独利用自由端拉伸、固定端拉伸/自由端收缩、固定端收缩等各种拉伸方法，也可以同步或逐步使用这些方法。关于拉伸方向，可以在水平方向、垂直方向、厚度方向、对角方向等各种方向、维度上进行。拉伸的温度优选为树脂膜的玻璃化转变温度(Tg)±20℃的范围。
通过适当选择上述拉伸方法、拉伸条件，可以得到具有上述期望的光学特性(例如，折射率椭圆体、面内相位差、Nz系数)的相位差膜(其结果为相位差层)。
在一个实施方式中，相位差层可通过对树脂膜进行单向拉伸或固定端单向拉伸而制作。作为单向拉伸的具体例，可举出一边使树脂膜在长条方向上行进一边沿长度方向(纵向)拉伸的方法。作为单向拉伸的其它具体例，可举出利用拉幅机沿横向进行拉伸的方法。拉伸倍率优选为10％～500％。
在另一实施方式中，相位差层可通过将长条状的树脂膜沿相对于长条方向成角度θ的方向连续地进行斜向拉伸而制作。通过采用斜向拉伸，可得到相对于膜的长条方向具有角度θ的取向角的长条状的拉伸膜，例如，与起偏镜层叠时，可实现卷对卷，从而可简化制造工序。角度θ与如上所述的起偏镜的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度相对应。
作为用于斜向拉伸的拉伸机，可列举例如可以在横向和/或纵向上施加左右不同速度的传送力或者拉伸力或接取力的拉幅式拉伸机。拉幅式拉伸机包括横向单向拉伸机、同步双向拉伸机等，但只要可以对长条状的树脂膜连续地进行斜向拉伸，就可以使用任意适当的拉伸机。
作为斜向拉伸的方法，可列举例如：日本特开昭50-83482号公报、日本特开平2-113920号公报、日本特开平3-182701号公报、日本特开2000-9912号公报、日本特开2002-86554号公报、日本特开2002-22944号公报等中记载的方法。
拉伸膜(其结果为相位差层)的厚度优选为20μm～80μm、更优选为30μm～60μm。
C-3.基材
基材是带相位差层的偏振片的任意构成要素，可根据需要而设置。基材由可作为起偏镜的保护膜使用的任意适当的膜构成。作为成为该膜的主成分的材料的具体例，可列举：三乙酸纤维素(TAC)等纤维素类树脂、聚酯类、聚乙烯醇类、聚碳酸酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚醚砜类、聚砜类、聚苯乙烯类、聚降冰片烯类、聚烯烃类、环状烯烃类、(甲基)丙烯酸类、乙酸酯类等透明树脂等。另外，还可列举：(甲基)丙烯酸类、氨基甲酸酯类、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、有机硅类等热固型树脂或紫外线固化型树脂等。除此以外，还可列举例如硅氧烷类聚合物等玻璃态类聚合物。另外，也可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为该膜的材料，可使用例如含有在侧链具有取代或未取代的酰亚胺基的热塑性树脂、和在侧链具有取代或未取代的苯基及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，可列举例如：具有由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺形成的交替共聚物、和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物膜例如可以是上述树脂组合物的挤出成形物。可优选使用(甲基)丙烯酸类树脂、环状烯烃类树脂。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂，Tg(玻璃化转变温度)优选为115℃以上、更优选为120℃以上、进一步优选为125℃以上、特别优选为130℃以上。这是因为耐久性优异。上述(甲基)丙烯酸类树脂的Tg的上限值没有特别限定，从成形性等观点考虑，优选为170℃以下。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂，在不损害本发明的效果的范围内，可采用任意适当的(甲基)丙烯酸类树脂。可列举例如：聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如，甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。可优选列举聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。可更优选列举以甲基丙烯酸甲酯为主成分(50～100重量％、优选为70～100重量％)的甲基丙烯酸甲酯类树脂。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂的具体例，可列举例如：Mitsubishi RAYON株式会社制造的ACRYPET VH、ACRYPET VRL20A、日本特开2004-70296号公报中记载的分子内具有环结构的(甲基)丙烯酸类树脂、通过分子内交联、分子内环化反应得到的高Tg(甲基)丙烯酸类树脂。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂，从具有高耐热性、高透明性、高机械强度的方面考虑，特别优选具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。
作为上述具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂，可列举日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报等中记载的具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。
上述具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的质均分子量(有时也称为重均分子量)优选为1000～2000000、更优选为5000～1000000、进一步优选为10000～500000、特别优选为50000～500000。
上述具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的Tg(玻璃化转变温度)优选为115℃以上、更优选为125℃以上、进一步优选为130℃以上、特别优选为135℃以上、最优选为140℃以上。这是因为耐久性优异。上述具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的Tg的上限值没有特别限定，从成形性等观点考虑，优选为170℃以下。
需要说明的是，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸类”是指丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类。
环状烯烃类树脂如上述的C-2项中对相位差膜所说明的那样。
在采用溶致液晶起偏镜的情况下，基材可以直接使用涂布有包含芳香族重氮化合物的涂敷液的基材，也可以将该基材剥离并在剥离面贴合如上所述的保护膜。
基材优选为光学各向同性。在本说明书中，“为光学各向同性”是指，面内相位差Re(550)为0nm～10nm、厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm～+10nm。
基材的厚度优选为20μm～80μm、更优选为30μm～60μm。
C-4.其它
根据需要，带相位差层的偏振片可以进一步在基材的与起偏镜相反的一侧具有硬涂层和/或抗粘连层。硬涂层的详细情况记载于例如日本特开2007-171943号公报。抗粘连层的详细情况记载于例如日本特开2015-115171号公报、日本特开2015-141674号公报、日本特开2015-120870号公报、日本特开2015-005272号公报。将这些公报的记载作为参考援引至本说明书中。
起偏镜和相位差层经由任意适当的粘接层贴合在一起。在使用碘类起偏镜的情况下，起偏镜和基材经由任意适当的粘接层贴合在一起。粘接层可以是粘合剂层，也可以是粘接剂层。构成粘合剂层的粘合剂代表性地可以是丙烯酸类粘合剂。构成粘接剂层的粘接剂代表性地可以是能量射线固化型粘接剂。
工业实用性
本发明的实施方式的平视显示器装置可以适宜用于具备挡风玻璃的车辆(代表性地为汽车)。

Claims (4)

1.一种平视显示器装置，其具有：
出射投影光的显示器，该显示器包含显示单元和带第1相位差层的偏振片，该带第1相位差层的偏振片位于该显示单元的出射侧，且该带第1相位差层的偏振片从该显示单元侧起依次包含起偏镜和第1相位差层；
反射该投影光的至少1个反射器；以及
设置于该反射器的反射面的带第2相位差层的偏振片，该带第2相位差层的偏振片从该反射器侧起依次包含起偏镜和第2相位差层，
该第1相位差层及该第2相位差层的面内相位差Re(550)分别为100nm～200nm。
2.根据权利要求1所述的平视显示器装置，其中，
所述起偏镜包含下述式(1)表示的芳香族双偶氮化合物，
Figure FDA0003005267230000011
式(1)中，Q1表示取代或未取代的芳基，Q2表示取代或未取代的亚芳基，R1分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的苯基，M表示抗衡离子，m为0～2的整数，n为0～6的整数，其中，m及n中的至少一者不为0，1≤m+n≤6，在m为2的情况下，各个R1任选相同或不同。
3.根据权利要求1或2所述的平视显示器装置，其中，
所述起偏镜的厚度为100nm～1000nm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的平视显示器装置，其中，
所述反射器中的至少1个为冷镜，
所述带第2相位差层的偏振片被设置于该冷镜的反射面。
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